古为边陲重镇，羌戎之地，秦昭王时始入秦版图，属陇西郡。
自汉武帝元狩二年（前121年），大将李息在此筑“金城”起至今。
西汉昭帝（公元前81年）始置金城县，隶金城郡。
西晋建兴二年（公元314年），金城郡由苑川迁郡治于此，仍领属金城县。
西魏地属子城县。
唐属五泉县。
五代（公元763年）为吐蕃据有。
宋元丰五年（公元1082年）为防御西夏，在此筑堡设防，称西关堡，隶属兰州。
元灭金后，废西关堡，地属巩昌府。
明弘治十二年（公元1499年）在西关堡旧址重建城堡，始称“西古城”。
清代属皋兰县，改名西固城。
民国时仍属皋兰县。
1949年8月兰州解放，置皋兰县第五区。
1953年3月皋兰县第五区在川区的西固、柳泉、柳荫、桃园、钟家河、瞿家营、陈官营7乡和山区的范坪、光月、陈井子3乡靠川区的前山部分划归兰州市，建置兰州市第五区，行政区划调整为7个乡。
1955年11月区政府驻地“西固城”改名兰州市西固区。
1956年8月兰州市河口区并入，1958年皋兰县金沟乡划归西固区范坪乡。
1959年7月临洮县杨家乡划入。
1964年8月关山公社（原杨家乡）划出归永靖县辖。[2]
2004年，西固区乡镇调整：撤销东川乡，与新和路、新安路街道合并，设立东川镇（2009年12月正式实施），镇政府驻地为原东川乡政府驻地；撤销西固乡，设立四季青街道；撤销陈坪乡，与陈官营街道合并，设立陈坪街道，办事处驻地为原陈坪乡政府驻地。
2009年12月2日，西固区委、区政府正式批准东川乡撤乡建镇。
2016年，省民政厅（甘民复〔2016〕52号）批复同意撤销达川乡、柳泉乡，设立达川镇、柳泉镇。[3]
截至2021年6月，西固区辖7个街道、5个镇、1个乡，70个社区居委会、40个村委会。具体为：临洮街街道、西固城街道、四季青街道、福利路街道、先锋路街道、陈坪街道、西柳沟街道、达川镇、河口镇、新城镇、东川镇、柳泉镇、金沟乡。[4][18]